干涉儀應(yīng)用:幾何精度檢測(cè)可用于檢測(cè)直線(xiàn)度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等。位置精度的檢測(cè)及其自動(dòng)補(bǔ)償可檢測(cè)數(shù)控機(jī)床定位精度、重復(fù)定位精度、微量位移精度等。利用雷尼紹ML10激光干涉儀不僅能自動(dòng)測(cè)量機(jī)器的誤差,而且還能通過(guò)RS232接口自動(dòng)對(duì)其線(xiàn)性誤差進(jìn)行補(bǔ)償,比通常的補(bǔ)償方法節(jié)省了大量時(shí)間,并且避免了手工計(jì)算和手動(dòng)數(shù)控鍵入而引起的操作者誤差,同時(shí)可比較大限度地選用被測(cè)軸上的補(bǔ)償點(diǎn)數(shù),使機(jī)床達(dá)到比較好精度,另外操作者無(wú)需具有機(jī)床參數(shù)及補(bǔ)償方法的知識(shí)。擺動(dòng),θx(Φ)和θy(Φ),它是通過(guò)組合兩個(gè)XY-跳動(dòng)誤差水平計(jì)算出來(lái)的。 其中Φ是圍繞Z軸的樣本旋轉(zhuǎn)。山東激光干涉儀測(cè)量
干涉儀主要特點(diǎn)
1.同時(shí)測(cè)量線(xiàn)性定位誤差、直線(xiàn)度誤差(雙軸)、偏擺角、俯仰角和滾動(dòng)角2.設(shè)計(jì)用于安裝在機(jī)床主軸上的5D/6D傳感器3.可選的無(wú)線(xiàn)遙控傳感器極長(zhǎng)的控制距離可到25米4.可測(cè)量速度、加速度、振動(dòng)等參數(shù),并評(píng)估機(jī)床動(dòng)態(tài)特性5.全套系統(tǒng)重量只15公斤,設(shè)計(jì)緊湊、體積小,測(cè)量機(jī)床時(shí)不需三角架6.集成干涉鏡與激光器于一體,簡(jiǎn)化了調(diào)整步驟,減少了調(diào)整時(shí)間7、激光干涉儀可以同時(shí)測(cè)量線(xiàn)性定位誤差、直線(xiàn)度誤差(雙軸)、偏擺角、俯仰角和滾動(dòng)角等,以及測(cè)量速度、加速度、振動(dòng)等參數(shù),并評(píng)估機(jī)床動(dòng)態(tài)特性等。8、激光干涉儀的光源——激光,具有g(shù)ao qiang度、高度方向性、空間同調(diào)性、窄帶寬和高度單色性等優(yōu)點(diǎn)。9、激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來(lái)使用。 平臺(tái)校準(zhǔn)激光干涉儀運(yùn)動(dòng)平臺(tái)其工作接近技術(shù)和物理的極限。
(4)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量理論。信號(hào)處理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、兼容和集成。例如,目前多數(shù)采用ISA總線(xiàn)、IEEE488口,今后計(jì)算機(jī)可能取消ISA總線(xiàn),用于筆記本電腦的USB接口將廣泛應(yīng)用。過(guò)去,中國(guó)生產(chǎn)的儀器滿(mǎn)足于數(shù)字顯示,沒(méi)有數(shù)據(jù)交換接口,難以進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)外生產(chǎn)的儀器普遍配備IEEE488(GPIB)口。RS232:目前有可能成為替代物的高性能標(biāo)準(zhǔn)是USB、IEEE1394和VXI。在此轉(zhuǎn)折期為我們提供了機(jī)遇。目前虛擬儀器的工作頻段在千赫數(shù)量級(jí),對(duì)于干涉信號(hào)處理顯得太低,可以采取聯(lián)合互補(bǔ)的方法形成模塊系列,同時(shí)降低成本,從總體上提高研發(fā)工作的效率。根據(jù)已有基礎(chǔ),發(fā)展特長(zhǎng),有利于克服重復(fù)研究。
用作高分辨率光譜儀。法布里-珀luo gan涉儀等多光束干涉儀具有很尖銳的干涉極大,因而有極高的光譜分辨率,常用作光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)和超精細(xì)結(jié)構(gòu)分析。歷史上的作用。19世紀(jì)的波動(dòng)論者認(rèn)為光波或電磁波必須在彈性介質(zhì)中才得以傳播,這種假想的彈性介質(zhì)稱(chēng)為以太。人們做了一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證以太的存在并探求其屬性。以干涉原理為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)極為精確,其中極有名的是菲佐實(shí)驗(yàn)和邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)。1851年,A.H.L.菲佐用特別設(shè)計(jì)的干涉儀做了關(guān)于運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的光速的實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)明運(yùn)動(dòng)介質(zhì)是否曳引以太。1887年,A.A.邁克耳孫和E.W.莫雷合作利用邁克耳孫干涉儀試圖檢測(cè)地球相對(duì)jue dui靜止的以太的運(yùn)動(dòng)。對(duì)以太的研究為A.愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論提供了佐證。低電子噪聲和良好的光學(xué)穩(wěn)定性。
從激光器發(fā)出的光束,經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直后由分光鏡分為兩路,并分別從固定反射鏡和可動(dòng)反射鏡反射回來(lái)會(huì)合在分光鏡上而產(chǎn)生干涉條紋。當(dāng)可動(dòng)反射鏡移動(dòng)時(shí),干涉條紋的光強(qiáng)變化由接受器中的光電轉(zhuǎn)換元件和電子線(xiàn)路等轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào),經(jīng)整形、放大后輸入可逆計(jì)數(shù)器計(jì)算出總脈沖數(shù),再由電子計(jì)算機(jī)按計(jì)算式[356-11]式中λ為激光波長(zhǎng)(N為電脈沖總數(shù)),算出可動(dòng)反射鏡的位移量L。使用單頻激光干涉儀時(shí),要求周?chē)髿馓幱诜€(wěn)定狀態(tài),各種空氣湍流都會(huì)引起直流電平變化而影響測(cè)量結(jié)果。在環(huán)境條件下懸臂的共振頻率,不施加壓電致動(dòng)器的任何振蕩。浦東新區(qū)激光干涉儀形貌測(cè)量
基于壓電的定位器(頂部)只在x軸上移動(dòng)(5 nm步長(zhǎng))。山東激光干涉儀測(cè)量
測(cè)控技術(shù)與儀器優(yōu)先領(lǐng)域
在基礎(chǔ)研究的初期,對(duì)于能否有突破性進(jìn)展是很難預(yù)測(cè)的。但是,當(dāng)已經(jīng)取得突破性進(jìn)展時(shí),則需要有一個(gè)轉(zhuǎn)化機(jī)制以進(jìn)入市場(chǎng)。
(1)納米溯源技術(shù)和系統(tǒng)。
(2)介入安裝和制造的坐標(biāo)跟蹤測(cè)量系統(tǒng)。
關(guān)鍵理論和技術(shù):超半球反射器(n=2或在機(jī)構(gòu)上創(chuàng)新),快速、多路干涉儀(頻差3~5兆),二維精密跟蹤測(cè)角系統(tǒng)(0.2″~0.5″),通用信號(hào)處理系統(tǒng)(工作頻率5兆),無(wú)導(dǎo)軌半導(dǎo)體激光測(cè)量系統(tǒng)(分辨率1μm),熱變形仿真,力變形仿真。 山東激光干涉儀測(cè)量